29 ноември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

5 неща, които трябва да знаете за космическия телескоп "Джеймс Уеб", преди да бъде изстрелян

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 14 декември 2021 в 00:01 103080
Снимка: NASA

Космическият телескоп "Джеймс Уеб", James Webb Space Telescope, JWST, най-мощната космическа обсерватория, изграждана някога, най-накрая е готов за изстрелване в края на декември след десетилетия чакане.

Ето пет неща, които трябва да знаете за това инженерно чудо, способно да помогне да се намерят отговори на фундаментални въпроси за Вселената. 

1. Гигантското златно огледало

Централният елемент на телескопа е неговото огромно основно огледало, вдлъбната конструкция с ширина 6,5 метра и съставена от 18 по-малки шестоъгълни огледала. Те са направени от берилий, покрит със злато, оптимизиран за отразяване на инфрачервена светлина от далечните краища на Вселената.

Обсерваторията разполага и с четири научни инструмента, които заедно изпълняват две основни цели: изобразяване на космически обекти и спектроскопия – разделяне на светлината на отделни дължини на вълната за изследване на физичните и химичните свойства на космическата материя.

Огледалото и инструментите са защитени от петслоен слънцезащитен щит, който е оформен като хвърчило и е построен да се разгъва до размера на тенис корт. 

Неговите мембрани са съставени от каптон, материал, известен със своята висока устойчивост на топлина и стабилност при широк температурен диапазон – и двете свойства са жизненоважни, тъй като обърнатата към слънцето страна на щита ще се нагорещи до 110 градуса по Целзий, докато другата страна ще достигне ниски нива от -237°С.

Телескопът има платформа, съдържаща неговите подсистеми за електрическа енергия, задвижване, комуникации, ориентация, отопление и обработка на данни, общо взето,  "Джеймс Уеб" тежи около колкото училищен автобус.

С приключването на последната си серия от важни тестове, космическият телескоп Джеймс Уеб на НАСА вече оцелл във всички тежки условия, свързани с изстрелване на ракета в космоса. Неотдавнашните тестове на Уеб потвърдиха, че напълно сглобената обсерватория ще издържи на оглушителния шум и разтърсващите вибрации при излитане, а сглобеният полетен хардуер ще може безопасно да премине през симулирана среда за изстрелване, което е значително постижение за мисията. Кредит: NASA Goddard Space Flight Center

2. Пътуване на повече от един милион километра

Телескопът ще бъде поставен в орбита на около милион и половина километра от Земята, приблизително четири пъти разстоянието на нашата планета от Луната.

За разлика от "Хъбъл", настоящият водещ космически телескоп, който се върти около планетата,  "Джеймс Уеб" ще обикаля около Слънцето. 

Той ще остане непосредствено зад Земята, от гледна точка на Слънцето, което ще му позволи да остане от нощната страна на нашата планета. Слънчевият щит на  "Джеймс Уеб" винаги ще бъде между огледалото и нашата звезда.

Ще е нужен около месец, за да се достигне до това място в космоса, наречено втора точка на Лагранж или L2. Астронавти са изпращани да ремонтират "Хъбъл", но нито един човек никога не е пътувал до планираната орбита на "Джеймс Уеб".

Точките на Лагранж в класическата небесна механика задават частен случай на устойчиво разположение за три тела. Първите възможните точки, три на брой, са посочени от Леонард Ойлер, а малко по-късно Лагранж прави изчерпателен анализ, добавяйки още две. Схема на възможните орбити по продължение на гравитационните изолинии (без мащаб). Wikimedia Commons

3. Високотехнологично оригами

Тъй като телескопът е твърде голям, за да се побере в носовия конус на ракетата в неговата оперативна конфигурация, той трябва да се транспортира сгънат, в стил оригами. Разгъването е сложна и трудна задача, най-опасното разгръщане, което НАСА някога е опитвала.

Около 30 минути след излитането комуникационната антена и слънчевите панели, които я захранват с енергия, ще бъдат разгърнати.

След това идва разгъването на слънчевия щит, досега сгънат като акордеон, това ще стане на шестия ден, доста след като е отминал Луната. Тънките му мембрани ще се направляват от сложен механизъм, включващ 400 макари и 400 метра кабели.

През втората седмица най-накрая ще дойде ред да се отвори огледалото. След като се установяват в окончателната си конфигурация, инструментите ще трябва да се охладят и калибрират, а огледалата да се регулират много прецизно.

След шест месеца телескопът ще бъде готов за работа.

4. Животът, Вселената и всичко останало

"Джеймс Уеб" има две основни научни мисии, които заедно ще заемат повече от 50 процента от времето за наблюдение. Първо е проучването на ранния период на космическата история, гледайки назад във времето само до няколкостотин милиона години след Големия взрив.

Астрономите искат да видят как са се образували първите звезди и галактики и как се развиват с течение на времето.

Втората му основна цел е откриването на екзопланети, което означава планети извън Слънчевата система. Той също така ще изследва потенциала за живот в тези светове, изучавайки тяхната атмосфера.

Големи надежди се възлагаме на инфрачервения капацитет на "Джеймс Уеб". 

За разлика от ултравиолетовата и видимата светлина, в този диапазон работи предимно "Хъбъл", по-големите дължини на вълната на инфрачервената вълна проникват по-лесно в праха, позволявайки да се разбере за ранната вселена.

Инфрачервената връзка също позволява на учените да се върнат по-назад във времето поради явление, наречено червено изместване. Светлината от по-далечни обекти се разтяга с разширяването на Вселената към инфрачервения край на спектъра.

Планирани са и по-внимателни наблюдения в нашата слънчева система на Марс и на Европа, ледената луна на Юпитер.

Кредит:  ESA (C. Carreau)

5. Десетилетия в процес на създаване

Астрономите започват да обмислят идеята за телескопа, който трябва да наследи "Хъбъл" през 90-те години, като изграждането на  "Джеймс Уеб" започва през 2004 г.

Стартирането е отлагано няколко пъти, първоначално за 2007 г., след това за 2018 г.... главно поради сложността, свързана с разработката.

Обсерваторията е резултат от огромно международно сътрудничество и интегрира канадски и европейски инструменти.

Повече от 10 000 души са работили по проекта, като бюджетът в крайна сметка нараства до около 10 милиарда долара.

Мисията ще продължи поне пет години, но се надяваме на 10 или повече.

Сравнение на размерите на огледалата на Хабъл, бъдещия JWST и предлагания HDST

"Джеймс Уеб" още не е на орбита, а изследователите вече предлагат нов проект да го замени - космически телескоп с висока резолюция (High Definition Space Telescope, HDST) с диаметър на огледалото 13 метра.

Той ще се използва единствено за наблюдение на екзопланети, за да открие сред тях потенциално обитаеми светове.

Източник: 5 Things to Know About The James Webb Space Telescope Before It Launches
LUCIE AUBOURG, AFP


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Космология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.